[发明专利]一种发动机活塞销转动无线测试装置及测试方法

说明书

本发明提供了一种发动机活塞销转动无线测试装置，包括光栅盘，固定架，读取头，采集发射模块，编码器，采集盒和上位机，所述光栅盘通过若干固定架与活塞销的内孔固定，光栅盘与活塞销端面平行；所述读取头固定在活塞上对应活塞销孔外侧处，所述读取头与所述光栅盘垂直设置；当光栅盘随活塞销转动时，通过读取头可读取的脉冲信号；所述编码器安装在曲轴上用于读取曲轴转角信息。本发明测试装置占用空间小，采用高精度的光栅尺和读取头，通过布置在活塞销端部外侧，避免高温、油雾及活塞摆头对测试精度的影响，有效提高测试精度。

技术领域

本发明属于活塞销测试技术领域，尤其是涉及一种发动机活塞销转动无线测试装置及测试方法。

背景技术

发动机活塞销是连接活塞和连杆的重要的销轴件，在大功率发动机领域，均采用了浮动活塞销的方案，活塞销与活塞销座和连杆小头共同组成活塞销轴承。活塞销在活塞销孔和连杆孔内转动运动受其与销座孔和连杆小头之间的摩擦力控制，其在发动机工作过程中的转动幅值可直接表征销座轴承和连杆小头轴承的润滑情况，活塞销运动状态是判断该轴承工作状况的重要参数，因此需采用试验测试方案获得准确的运动数据。

目前通过发动机活塞销转动测试获取活塞销运动数据存在较大困难：1.测试装置安装困难：由于活塞-活塞销和连杆小头的组合体在发动机中结构非常紧凑，可供布置测试装置的空间有限；2.测试环境恶劣，测试精度差：活塞销工作温度较高，长期处在油液和油雾的混合环境，且在工作期间活塞销相对于活塞销孔会发生径向和轴向小幅窜动，因此对于测试装置环境适应性和测试精度提出更高要求；3.有线测试装置可靠性低：采用有线测试装置在活塞高速运动及发动机振动工况下，测试及采集装置连线容易与周围运动件发生干涉和缠绕，导致测试装置出现故障。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种发动机活塞销转动无线测试装置，以获得活塞销准确的运动数据。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种发动机活塞销转动无线测试装置，包括光栅盘，固定架，读取头，采集发射模块，编码器，采集盒和上位机，所述光栅盘通过若干固定架与活塞销的内孔固定，光栅盘与活塞销端面平行；所述读取头固定在活塞上对应活塞销孔外侧处，所述读取头与所述光栅盘垂直设置；当光栅盘随活塞销转动时，通过读取头可读取的脉冲信号；所述编码器安装在曲轴上用于读取曲轴转角信息；所读取头与采集发射模块通过信号线连接，所述采集发射模块与采集盒无线信息传输，编码器的采集信号也无线传输到采集盒，采集盒和上位机信号连接。

进一步的，所述采集发射模块固定于活塞副的推力侧内腔底部。

相对于现有技术，本发明所述的装置具有以下优势：

(1)本发明测试装置采用膜片式的高精度光栅尺、微型的读取头和小型采集发射模块，所需空间极小，且不与周围运动件发生干涉，对整个活塞及活塞销周围结构影响降到最低；

(2)本发明测试装置采用高精度光栅尺和读取头，通过布置在活塞销端部外侧，避免高温、油雾及活塞摆头对测试精度的影响，有效提高测试精度；

(3)本发明测试装置采用无线测试技术，通过内部读取数据、外部接收数据的方式，避免了繁杂的线路布置，有效解决有线测量带来的可靠性低的问题。

上述测试装置的测试方法，包括如下步骤：

1)将光栅盘通过若干固定架与活塞销的内孔固定，光栅盘与活塞销端面平行；将读取头固定在活塞上对应活塞销孔外侧处，通过读取头获取活塞销的转动信息；

2)使用编码器读取曲轴转角的信息；

3)将曲轴转角信息通过无线传输的方式传输到采集盒，采集盒接收到曲轴转角的位置信息后，触发采集发射模块，采集发射模块采集读取头的数据信息并传输到采集盒；